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重金屬冶煉的主要原料是硫化物精礦,硫在火法冶煉過程中氧化成二氧化硫(SO)進(jìn)入煙氣SO濃度較高的煙氣適于用接觸法制酸和制取單質(zhì)硫。中國多用來生產(chǎn)硫酸。

冶煉煙氣制酸是回收煙氣中SO最經(jīng)濟(jì)的方法接觸法制酸要求進(jìn)轉(zhuǎn)化器的煙氣SO濃度一般在3.5%以上。20世紀(jì)60年代以來,重金屬冶煉相繼采用了流態(tài)化焙燒、富氧熔煉、閃速熔煉、連續(xù)吹煉等方法,在強(qiáng)化冶煉的同時(shí),提高了煙氣中SO濃度。吸風(fēng)燒結(jié)改為返煙鼓風(fēng)燒結(jié),燒結(jié)塊鼓風(fēng)爐改為精礦料封爐頂鼓風(fēng)爐以及轉(zhuǎn)爐使用密閉煙罩等技術(shù)措施,提高了煙氣中的SO濃度,有利于生產(chǎn)硫酸。但由于冶煉原料和工藝復(fù)雜,設(shè)備種類繁多,煙氣量及SO濃度波動(dòng)較大,為適應(yīng)制酸要求,需要采取相應(yīng)的措施。70年代末,中國從冶煉煙氣制得的硫酸占全國硫酸總產(chǎn)量的15%左右。

低濃度SO冶煉煙氣的利用鉛熔煉、銅反射爐熔煉等設(shè)備冶煉煙氣中的SO濃度低(<1.5%),例如銅熔煉反射爐煙氣中的SO的濃度為1~1.5%,鉛鼓風(fēng)爐煙氣中的SO的濃度小于0.5%,鉛浮渣反射爐煙氣中的SO的濃度小于1%,都不適于直接制酸。

回收這種煙氣中SO的主要方法是:①吸收濃縮法。低濃度SO煙氣經(jīng)氨水、氫氧化鈉、堿式硫酸鋁等堿性溶液或氧化鋅等金屬氧化物的懸浮液吸收,SO轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩猁}和酸式亞硫酸鹽,然后加酸或加熱分解,得到高濃度的SO氣體,用于生產(chǎn)硫酸、液體SO,或單質(zhì)硫。②吸收法。用碳酸鈉、苛性鈉(NaOH)吸收煙氣中的SO,產(chǎn)出亞硫酸鈉,可作纖維造紙工業(yè)的漂白劑。用石灰碳酸鈣的懸浮液吸收,產(chǎn)出亞硫酸鈣.可作聚乙烯塑料、紙張的填充劑。亞硫酸鈣經(jīng)氧化產(chǎn)出石膏,用作建筑材料。用氨水吸收,直接氧化,產(chǎn)出硫銨。③吸附法。通常以活性炭作吸附劑,SO在活性炭表面同氧水蒸氣反應(yīng),生成硫酸而被吸附,淋洗而得濃度為10~20%的稀酸。吸附層可用固定床或移動(dòng)床,活性炭再生后可循環(huán)使用此法一般用來處理含SO在0.5%以下的煙氣。

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